Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Tổng hợp vật liệu composite aerogel từ polyethylene terephthalate tái chế (rPET)

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HCM

75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA

TRҪN THӎ KIM MÂN

TӘNG HӦP VҰT LIӊU COMPOSITE AEROGEL TӮ POLYETHYLENE TEREPHTHALATE TÁI CHӂ

(rPET) /TRO BAY VÀ ӬNG DӨNG

SYNTHESIS OF COMPOSITE AEROGEL FROM RECYLED POLYETHYLENE TEREPHTHALATE

(rPET)/FLY ASH AND APPLICATION

Chuyên ngành: Kӻ thuұt hóa hӑc Mã sӕ: 8520301

LUҰ19Ă17+ҤC SƬ

TP HӖ CHÍ MINH, tháng 7 QăP2021

&{QJWUuQKÿѭӧc hoàn thành tҥi: 7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉ+4*-HCM

Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc 1: PGS.TS Lê Thӏ Kim Phөng Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc 2: PGS.TS Hoàng Ngӑc Hà

Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: TS TrҫQ3Kѭӟc Nhұt Uyên Cán bӝ chҩm nhұn xét 2: TS Phҥm Thӏ HӗQJ3Kѭӧng

LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥL7UѭӡQJĈҥi hӑc %iFK.KRDĈ+4*7S+&0 ngày 09 tháng 07 QăP1 (Trӵc tuyӃn)

Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm: 1 PGS TS NguyӉn Quang Long - Chӫ tӏch 2 TS TrҫQ3Kѭӟc Nhұt Uyên - Phҧn biӋn 1 3 TS Phҥm Thӏ HӗQJ3Kѭӧng - Phҧn biӋn 2 4 TS NguyӉn Thӏ Lê Liên - Ӫy viên 5 76Ĉһng Bҧo Trung - 7KѭNê

Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLiluұQYăQ Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)

CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG 75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT HÓA HӐC

PGS TS NguyӉn Quang Long *6763KDQ7KDQK6ѫQ1DP

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM

I 7Ç1 Ĉӄ TÀI: Tәng hӧp vұt liӋu composite aerogel tӯ Polyethylene

terephthalate tái chӃ (rPET)/tro bay và ӭng dөng (TiӃng anh: Synthesis of composite aerogel from recyled Polyethylene terephthalate (rPET)/fly ash and application)

II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:

1 Nghiên cӭu quy trình tәng hӧp vұt liӋu composite aerogel tӯ Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET)/tro bay

2 ĈiQKJLiWtQKFKҩt hóa lý và cҩu trúc cӫa vұt liӋu

3 ĈӏQKKѭӟng ӭng dөng vұt liӋu: Cách nhiӋt, cách âm, khҧ năng làm chұm quá trình cháy vào thӵc tiӉn

III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 22/02/2021

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 13/06/2021 V CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN:

1 PGS.TS Lê Thӏ Kim Phөng 2 PGS.TS Hoàng Ngӑc Hà

LӠI CҦ0Ѫ1

7Uѭӟc tiên, tôi xin bày tӓ lòng biӃWѫQVkXVҳFÿӃn PGS.TS Lê Thӏ Kim Phөng và PGS.TS Hoàng Ngӑc Hà ÿm Wұn tình Kѭӟng dүn, chӍ dҥy và JL~Sÿӥ tôi trong suӕt quá trình thӵc hiӋn và hoàn thành luұn YăQ

ĈӇ giúp tôi hojQWKjQKÿӅ tài này mӝt phҫn nhӡ vào các bҥn sinh viên Hҵng, 7ULQKYjÿһc biӋt là ThS Ĉӛ NguyӉn Hoàng Nga cӫa Trung tâm nghiên cӭu Công nghӋ lӑc Hóa dҫu ÿmQKLӋt tình hӛ trӧ tôi trong suӕt quá trình thӵc hiӋn luұQYăQQj\

CҧPѫQFiFDQKFKӏ ÿӗng nghiӋp, bҥn bè cӫa công ty cә phҫQ'ѭӧc phҭm An Thiên ÿmtҥRÿLӅu kiӋn hӃt mӭc trong thӡi gian tôi hӑc tұp nghiên cӭu cho luұQYăQcao hӑc

Ngoài ra tôi FNJQJ[LQFҧm ѫQ gia ÿuQK rҩt nhiӅXYuÿã ӫng hӝÿӝng viên, hӛ trӧ tài FKtQKÿӇ tôi yên tâm hoàn thành tӕt luұn YăQ này

Hӑc viên cao hӑc

Trҫn Thӏ Kim Mân

TÓM TҲT LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

Luұn YăQ Qj\ QJKLrQ Fӭu tәng hӧp vұt liӋu composite aerogel tӯ sӧi Polyethylene terephthalate tái chӃ và tro bay ÿѭӧc lҩy tҥi Công ty nhiӋWÿLӋn Duyên Hҧi 1 bҵQJSKѭѫQJSKiSWKkQWKLӋn vӟLP{LWUѭӡng sӱ dөQJGXQJP{L[DQKOjQѭӟc và chҩt liên kӃt ngang là Polyvinyl Alcohol (PVA) và Xanthan gum (XG) có tác dөng giúp tro bay chӕng lҳng tӕt, loҥi bӓ dung môi bҵQJSKѭѫQJ SKiS Vҩ\WKăQJhoa ĈӇ nghiên cӭu sӵ ҧQKKѭӣQJÿӃn hình thái cҩu trúc vұt liӋXNKLWKD\ÿәi hàm Oѭӧng sӧi rPET (1-4% khӕLOѭӧng) và nӗQJÿӝ PVA (0,25-1% khӕLOѭӧng), nӗQJÿӝ tro bay FA (0-3% khӕL Oѭӧng), XG (0,4% khӕL Oѭӧng) KӃt quҧ WKX ÿѭӧc mүu composite DHURJHOFyÿӝ rӛng cao (94,81-97,02%) và khӕLOѭӧng riêng thҩp (0,053-0,084 g/cm3  Ĉӝ bӅn nhiӋt cӫa mүu composite aerogel cao 430°C ÿӝ dүn nhiӋt thҩp (0,035-0,04 W/(m.K)), khi kiӇPWUDÿӝ bӅQFѫKӑc thì cho thҩy mүXFyÿӝ bӅn cao FyP{ÿXQ<RXQJ1-7,57kPa) Mүu có khҧ năng cách âm tӕt có NRC = 0,36-0,49 tӕWKѫQNKLVRVánh vӟi sҧn phҭm WKѭѫQJPҥi Basmel có cùng bӅ dày 3mm ӣ 2% (NRC = 0,4) thì mүu có NRC = 0.44 caRKѫQ0үu có khҧ năng chӕng cháy có tӕFÿӝ cháy (60-150 mm/s) cҫn (50-V ÿӇ cháy hӃt mүu FyNtFKWKѭӟc (125x13 mm)

ABSTRACT

In this thesis, aerogels composite was prepared from recycled Polyethylene terephthalate and fly ash at Duyên Hҧi 1 company by using friendly environment deionized water as a green solvent, Polyvinyl Alcohol (PVA) as a cross-linking and Xanthan gum (XG) like a agent to help anti-deposition fly ash well, solvent remove by a cost-effective freeze-drying process The effects on the morphology of the material were investigated by changing the rPET fiber (1-4 wt.%) content and PVA (0,25-1 wt.%) concentration, fly ash (FA) (0-3 wt.%), XG 0,4 wt.% concentration Aerogel composite exhibited extremely low densities (0,053-0,084 g/cm3), high porosities (94,81-97,02%) They also express their remarkable thermal stability up to 430°C and low thermal conductivities (0,035-0,04 W/(m.K)) The result of compression test show that they exhibit a high range of Young modulus (1-7,57 kPa) They were able of sound insulation well with noise reduction coefficient (NRC = 0,36-0,49) In comparison to commercial acoustic absorber Basmel, the same thickness is 3mm and 2 wt.% (NRC = 0,4), they have acoustic absorption better than (NRC = 0,44) Sample being apble of preventing in flame process with dimension sample (125x13 mm) need (50-125s) and speed (60-150 mm/s) to burn them

LӠ,&$0Ĉ2$1

7{L[LQFDPÿRDQÿk\OjF{QJWUuQKQJKLrQFӭu cӫDULrQJW{LGѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa PGS.TS Lê Thӏ Kim Phөng và PGS.TS Hoàng Ngӑc Hà Các sӕ liӋu và kӃt quҧ trong luұn án là hoàn toàn trung thӵFYjFKѭDWӯQJÿѭӧc ai công bӕ trong bҩt kì công trình nào khác

Hӑc viên cao hӑc

Trҫn Thӏ Kim Mân

1.2.Ĉӕi Wѭӧng nghiên cӭu 2

1.3.Mөc tiêu nghiên cӭu 2

&KѭѫQJ7ӘNG QUAN 3

2.1 Tәng quan Polyethylene terephthalate (PET) và Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET) 3

2.1.1 Giӟi thiӋu PET 3

2.1.2 Cҩu trúc phân tӱ và hình thái hӑc 4

2.1.3 Tính chҩt cӫa PET 4

2.1.4 Tәng hӧp PET 5

2.1.5 Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET) 6

2.1.6 Ӭng dөng cӫa Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET) 7

2.2 Polyvinyl Alcohol (PVA) 9

2.3 Xanthan gum (XG) 11

2.4 Tro bay (Fly ash) và phө gia chӕng cháy 15

2.4.1 Tro bay (FA) 15

2.8.Mөc tiêu nghiên cӭu 38

&KѭѫQJ1ӜI DUNG THӴC HIӊN 39

3.4.1.;iFÿӏnh khӕLOѭӧng riêng cӫa tro bay 47

3.4.2.KhӕLOѭӧQJULrQJYjÿӝ xӕp cӫa aerogel 49

3.4.3.;iFÿӏnh cҩu trúc vұt liӋu 50

3.4.4.Phә tán huǤnh quang tia X (XRF) 51

3.4.5.;iFÿӏQKÿӝ bӅn nhiӋt cӫa vұt liӋu 52

3.4.6.;iFÿӏnh khҧ QăQJFiFKQKLӋt cӫa vұt liӋu 53

3.4.7 Xác ÿӏnh khҧ QăQJFiFKkPFӫa vұt liӋu 54

&KѭѫQJ.ӂT QUҦ VÀ BÀN LUҰN 55

4.1 Cҩu trúc và hình thái cӫa tro bay 55

&ѫFKӃ WѭѫQJWiFcӫa composite aerogel rPET/FA 57

4.3 ҦQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng sӧLU3(7ÿӃn cҩu trúc cӫa composite aerogel 58

4.4 ҦQKKѭӣng nӗQJÿӝ PVA ÿӃn cҩu trúc composite aerogel 60

4.5 ҦQKKѭӣng nӗQJÿӝ FA lên cҩu trúc composite aerogel 61

4.6.Ĉӝ bӅn nhiӋt cӫa mүu composite aerogel 63

4.7 Khҧ QăQJFiFKQKLӋt 64

4.8Ĉһc tính cách âm cӫa composite aerogel rPET/FA 65

4.9 Tính chҩWFѫKӑc cӫa vұt liӋu composite aerogel rPET/FA 67

4.10 Khҧ QăQJFKӕng cháy cӫa vұt liӋu composite aerogel rPET/FA 68

&KѭѫQJ.ӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 70

5.1 KӃt luұn 70

5.2 KiӃn nghӏ 71

TÀI LIӊU THAM KHҦO 73

DANH MӨC HÌNH ҦNH

Hình 2.1 Công thӭc cҩu tҥo cӫa PET 3

Hình 2.2 Cҩu trúc cӫa PET 4

Hình 2.3 Phҧn ӭng tәng hӧp PET 5

Hình 2.4 3KѭѫQJWUuQKSKҧn ӭng thӫy phân 7

+uQK3KѭѫQJWUuQKSKҧn ӭQJUѭӧu phân 7

+uQK3KѭѫQJWUuQKSKҧn ӭng glycol phân 7

Hunh 2.7 Cҩu trúc PVA 9

Hình 2.8 Cҩu trúc cӫa mӝWÿѫQYӏ Xanthan gum 13

Hình 2.9 Phân bә thӏ WUѭӡng vӅ loҥi phө gia chӕQJFKi\QăP 18

Hunh 2.10 Silica Aerogels tҥi phòng thí nghiӋm Quӕc gia Lawarence Berkeley 23

Hunh 2.11 Carbon Aerogels 23

Hunh 2.12 Quy trình tәng hӧp vұt liӋu silica aerogel vӟi kaolin 24

Hình 2.13 &iFEѭӟc tәng hӧp aerogel bҵQJSKѭѫQJSKiSVRO- gel 25

Hình 2.14 Phҧn ӭng thuӹ SKkQYjQJѭQJWө trong quy trình sol-gel 26

Hình 2.15 Quá trình già hoá hӋ JHOÿӇ cӫng cӕ cҩu trúc 27

Hunh 2.16 GiҧQÿӗ pha cӫDQѭӟc 29

Hunh 2.17 Ĉѭӡng ӕng dүQÿѭӧc ӕp các tҩm cách nhiӋt aerogel 31

Hình 3.1 Quy trình tәng hӧp vұt liӋu composite aerogel rPET/tro bay 41

Hình 3.2 Xӱ lý sӧi rPET bҵng dung dӏch NaOH 4% 42

+uQK7URED\ÿѭӧc sàng qua rây 50µm 42

Hình 3.4 Dung dӏch PVA 43

Hình 3.5 Sӧi rPET cho vào máy xoay sinh tӕ 44

Hình 3.6 Tҥo gel aerogel 44

Hình 3.7 Mүu cho vào bӇ VLrXkPÿӇ dung dӏFKÿӗng nhҩt 44

Hình 3.8 Mүu sau khi ӫ nhiӋt cho vào tӫ lҥnh 45

Hình 3.9 Mүu sau khi sҩ\WKăQJKRD 45

Hình 3.15 ThiӃt bӏ LabSys Evo TG/DSC 1600 Setaram 53

Hình 3.16 TCi hermal Conductivity Analyzer 54

Hình 3.17 ThiӃt bӏ ÿRFách âm BSWA-Impedance 54

Hình 4.1 Ҧnh SEM tro bay VDXNKLUk\WUrQ YjWURWK{Gѭӟi) 56

Hình 4.2 Phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥWWURED\WUѭӟc (a) và sau khi rây (b) 57

Hình 4.3 &ѫFKӃ liên kӃt giӳa sӧi rPET vӟi PVA 57

Hình 4.4 &ѫFKӃ Wѭӟng tác cӫa FA vӟi aerogel rPET 58

Hình 4.5 Sӵ ҧQK Kѭӣng cӫD KjP Oѭӧng sӧi ÿӃn khӕL OѭӧQJ ULrQJ Yj ÿӝ xӕp cӫa composite aerogel 59

Hình 4.6 SEM ҧQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ sӧi lên cҩu trúc aerogel 60

Hình 4.7 Sӵ ҧQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ PVA lên cҩu trúc composite aerogel 60

Hình 4.8 SEM ҧQKKѭӣng nӗQJÿӝ PVA lên cҩu trúc aerogel 61

Hình 4.9 Sӵ ҧQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ FA lên cҩu trúc cӫa vұt liӋu 62

Hình 4.10 SEM ҧQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ FA lên khӕLOѭӧQJULrQJYjÿӝ xӕp 62

Hình 4.11 TGA mүu aerogel composite rPET-FA 63

Hình 4.12 Khҧ QăQJFiFKkPFӫa vұt liӋu rPET/FA composite aerogel 66

Hình 4.13 Ĉѭӡng cong ӭng suҩt-ÿӝ biӃn dҥng cӫa các mүu composite aerogel rPET/FA 67

Hình 4.14 TӕFÿӝ cháy cӫa mүu 0%FA 68

Hình 4.15 TӕFÿӝ cháy cӫa các mүu trong thӱ nghiӋm 69

Hình 4.16 Thӡi gian dұp tҳt ngӑn lӱa sau tiӃp xúc cӫa các mүu thӱ nghiӋm 69

DANH MӨC BҦNG BIӆU

Bҧng 2.1 Tính chҩt vұt lí cӫa PVA 10

Bҧng 3.1 Nguyên liӋu, hóa chҩt sӱ dөng trong thí nghiӋm 39

Bҧng 3.2 Dөng cө, thiӃt bӏ thí nghiӋm 40

Bҧng 3.3 Bӕ trí các thí nghiӋm và các khoҧng khҧo sát dӵ kiӃn 43

Bҧng 3.4 PhҫQWUăPNKӕLOѭӧng các chҩt trong các mүu thӵc nghiӋm 47

Bҧng 3.5 Bҧng thӇ hiӋn tiêu chuҭn dӵa trên thí nghiӋPÿӕt ngang 47

Bҧng 4.1 Thành phҫn hóa hӑc cӫDWURED\ÿѭӧFÿREҵng XRF 55

Bҧng 4.2 Ĉӝ dүn nhiӋt cӫa composite aerogel rPET/FA 65

PVC Polyvinylclorua

LDPE Low density polyethylene ATH Aluminium Trihydroxit DTA Differential thermal Analyse DTG thermogravimetry Analyse XG Xanthan gum

PVA Polyvinyl Alcohol

SEM Scanning electron microscopy XRF X-ray Fluorescen

ASTM American Society for Testing and Materials

IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry BJH Barrett-Joyner-Halenda

BET Brunauer, Emmelt, Teller APP Ammonium Poly Phosphate Wt.% Weight percent

TPA Terephthalic acid

BHET Monome bis(2-hydroxyetyl) terephtalat

DMT Dimetyl Teraphtalat EG Ethylene glycol

&KѭѫQJMӢ ĈҪU

1.1 Tính cҩp thiӃt cӫDÿӅ tài

HiӋn nay, nӅn kinh tӃ phát triӇn nhanh vӅ mӑi mһt, nhu cҫu sӱ dөQJÿLӋn cho sҧn xuҩt và sinh hoҥt cӫa con QJѭӡLQJj\FjQJWăQJ1JXӗQÿLӋn tӯ các trҥm thӫy ÿLӋQ Fy QJX\ Fѫ NK{QJ ÿӫ cung so vӟi cҫX 'R ÿy QѭӟF WD ÿm [k\ Gӵng và phát triӇn thêm nhà máy nhiӋWÿLӋn tӯ WKDQÿiVҧn phҭm thҧi cuӕi cùng là tro bay sau quá WUuQKÿӕt cháy có chӭDKjPOѭӧng silica rҩt lӟn và viӋc thҧi bӓ không khoa hӑc, tác ÿӝng lӟQÿӃQP{LWUѭӡng Chúng ta cҫn có mӝt biӋn pháp hiӋu quҧ ÿӇ tái chӃ chҩt thҧi này là cҫn thiӃt Trong tro bay có hàm lѭӧng silica cao nên là nguӗn nguyên liӋu hӳu ích và tiӅm QăQJÿӇ tәng hӧp các vұt liӋu nano nhѭ zeolit, silic hoһc silica aerogel [1]

Rác thҧi nhӵD ÿDQJ Oj gánh nһng lӟn cӫa thӃ giӟL ÿѭѫQJ ÿҥi ÿzL Kӓi sӵ can thiӋp cӫa các nhà nghiên cӭu khoa hӑF ÿӇ tìm giҧi pháp khҳc phөc, giҧm thiӇu ô nhiӉPP{LWUѭӡng Vì phҫn lӟn rác thҧi nhӵa rҩt khó phân hӫy trong tӵ nhiên gây ҧnh Kѭӣng lӟQÿӃn hӋ sinh thái và sӭc khӓHFRQQJѭӡi MһWNKiFÿӇ khҳc phөc ô nhiӉm rác thҧi nhӵDFNJQJJk\Wәn thҩt nһng nӅ cho nӅn kinh tӃ sҧn xuҩt do phҧi tiêu tӕn chi phí thu gon, WKrPF{QJÿRҥn xӱ lý sҥFKWUѭӟc khi tái chӃ, giҧm chҩWOѭӧng sҧn phҭm cuӕi cùng Ѭӟc tính, chӍ có 9% sӕ rác thҧi nhӵD ÿѭӧc tái chӃ, khoҧng ÿѭӧFÿӕt cháy, còn lҥi 79% vүQÿDQJWӗn tҥi trong các bãi rác chôn lҩp trong P{LWUѭӡng tӵ nhiên Vào nhӳQJQăP3RO\HW\OHQWHUHSKWKDODWH3(7 ÿѭӧc sӱ dөng phә biӃQÿӇ sҧn xuҩWFKDLQѭӟc ngӑt dùng cho mӝt lҫn Hҫu hӃt các loҥi nhӵa bao gӗm nhӵa PET có thӇ mҩt tӟLKjQJWUăPQăPÿӇ phân hӫ\YjWKѭӡng thì chúng ÿѭӧc vӭt bӓ ӣ FiFÿҥLGѭѫQJYjEmLUiF1Ӄu QKѭ[XKѭӟng sҧn xuҩt và quҧn lý chҩt thҧi hiӋn nay tiӃp tөc thì ѭӟc tính 12,000 triӋu tҩn chҩt thҧi nhӵa sӁ có ӣ các bãi chôn lҩp hoһF WURQJP{LWUѭӡng tӵ QKLrQYjRQăP Gây nên ҧQKKѭӣng xҩu ÿӃQP{LWUѭӡQJYjÿӡi sӕQJFRQQJѭӡi,

+ѫQQӳa, vұt liӋu composite có ÿӝ bӅn cao ӣ nhiӋWÿӝ WKѭӡng và nhiӋWÿӝ cao, khӕLOѭӧng riêng thҩSFyÿӝ cӭng tӕt, có khҧ QăQJFKӕng phá hӫy tӕt bӣi yӃu tӕ bên

ngoài và các tính chҩt khác hҫXQKѭFDRKѫQso vӟi các thành phҫn baQÿҫu Ngày QD\QJѭӡi ta còn có thӇ dӵ ÿRiQWUѭӟc tính chҩt cӫa vұt liӋXÿӇ chӃ tҥo composite theo ý muӕn

ĈӇ khҳc phөc các vҩQÿӅ nêu trên, viӋc phát triӇn vұt liӋu composite aerogel cho các ӭng dөng cách nhiӋt, cách âm, chӕng cháy có thӇ là mӝt giҧi pháp bӅn vӳng và thân thiӋn vӟLP{LWUѭӡng bҵng cách sӱ dөng sӧi PET tái chӃ (rPET)/tro bay làm WăQJNKҧ QăQJWiLsӱ dөng các nguӗn thҧi giҧm bӟt gánh nһng môi trѭӡng Mһc dù vұ\QKѭQJQKӳng nghiên cӭu vӅ composite aerogel cӫa Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET)/tro bay trên thӃ giӟi thұt sӵ khá khiêm tӕn so vӟi sӕ Oѭӧng bài báo khoa hӑc vӅ DHURJHO ÿѭӧF ÿăQJ Wҧi hiӋn nay Ӣ ViӋt Nam, mһF G ÿӅ tài aerogel FNJQJÿDQJGҫn nhұQÿѭӧc nhiӅu sӵ FK~êQKѭQJYүQFKѭDFyQJKLrQFӭu nhiӅu vӅ (rPET)/tro bay composite aerogel Vì nhӳQJOêGRWUrQ ÿӅ WjL³Tәng hӧp vұt liӋu composite aerogel tӯ Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET)/tro bay và ӭng dөng´trӣ thành ÿӅ tài nghiên cӭu

1.2 Ĉӕi Wѭӧng nghiên cӭu

Vұt liӋu composite aerogel siêu nhҽ tӯ sӧi rPET và tro bay

1.3 Mөc tiêu nghiên cӭu

1 ĈӅ xuҩW SKѭѫQJ SKiS Wәng hӧp vұt liӋu composite aerogel tӯ sӧi rPET/tro bay

2 Khҧo sát các tính chҩt hóa lý cӫa vұt liӋu

3 ĈӏQKKѭӟng ӭng dөng cӫa vұt liӋu: Cách nhiӋt, cách âm, khҧ năng làm chұm quá trình cháy vào thӵc tiӉn

&KѭѫQJTӘNG QUAN

2.1 Tәng quan Polyethylene terephthalate (PET) và Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET)

2.1.1 Giӟi thiӋu PET

Polyethylene terephthalate (PET) là nhӵa nhiӋt dҿo phә biӃn nhҩt cӫa polyester dùng WURQJJLDÿuQKYjÿѭӧc sӱ dөng trong sҧn xuҩt sӧi dӋt may quҫn áo, FKăQJӕLÿӋm, bao bì, thùng chӭa chҩt lӓng thӵc phҭm, cùng vô sӕ vұt dөng khác +jQJQăPWKӃ giӟi có trên 50 triӋu tҩn nhӵa Polyethylene terephthalate (PET) ÿѭӧc sҧn xuҩt Phҫn lӟn PET sҧn xuҩt ra trên thӃ giӟi dùng cho sӧi tәng hӧp (trên 60%), sҧn xuҩt chai hӝp, bao bì chiӃm khoҧng 30% nhu cҫu toàn cҫu Trong bӕi cҧnh các ӭng dөng cho ngành dӋt may PET là SRO\PHU ÿѭӧc trùng hӧp tӯ các ÿѫQ Yӏ monomer ethylene terephthalate Tùy thuӝc vào quá trình chӃ biӃn mà nó có thӇ tӗn tҥi ӣ cҧ hai dҥng: Dҥng Y{ ÿӏnh hình (trong suӕt) và dҥng polymer bán tinh thӇ (semi-crystalline) Các vұt liӋu bán tinh thӇ có thӇ xuҩt hiӋn trong suӕt NtFKWKѭӟc hҥt nhӓ KѫQ 500nm) hoһc mӡ ÿөc và trҳng (hҥt NtFK WKѭӟc OrQ ÿӃn mӝt vài micromet) tùy thuӝc vào cҩu trúc tinh thӇ cӫa nó YjNtFKWKѭӟc hҥt 1yÿm nhanh chóng trӣ nên phә biӃn vӟi cҧ nhà sҧn xuҩWYjQJѭӡi tiêu dùng do tính chҩt nhҽ cӫa vұt liӋXFyÿӝ bӅn cao, chӏXÿѭӧFQѭӟc, chi phí thҩp, dӉ vұn chuyӇn KѫQso vӟi chai thӫy tinh, sҧn phҭm vұt dөng hàng ngày rҩWSKRQJSK~ÿDGҥng [1]

PET ÿѭӧc gӑi là PET, PETE hoһc PETP hoһc PET-P) là nhӵa nhiӋt dҿo thuӝc hӑ polyester ÿѭӧc hình thành tӯ các acid trung gian terephthalic (TPA) và ethylene glycol (EG) PET ÿѭӧc dùng trong tәng hӧS[ѫ sӧi, vұt chӭa ÿӗ uӕng, thӭFăQYjcác loҥi chҩt lӓng Ngoài ra, có thӇ dùng làm vӓ cӭng bӑc vұt dөng nhҵm tҥo thành mӝt màng chӕng thҩm khí và ҭm rҩt tӕt [1]

Hình 2.1 Công thӭc cҩu tҥo cӫa PET [1]

2.1.2 Cҩu trúc phân tӱ và hình thái hӑc

&iFÿһc tính cӫD3(7ÿѭӧc quyӃWÿӏnh bӣi quá trình xӱ lý nhiӋt, nó có thӇ tӗn tҥi các dҥng: Vô ÿӏnh hình (amorphous), kӃt tinh (crystalline) và bán kӃt tinh (semi-crystalline) [1-2]

Hình 2.2 Cҩu trúc cӫa PET [2]

Ӣ dҥQJY{ÿӏnh hình (amorphous) các phân tӱ cӫa PET sҳp xӃp không có trұt tӵ, không theo mӝt quy luұt nào, hình thái ngoҥi quan là trong suӕt [1-2]

Ӣ dҥng kӃt tinh (crystalline) các phân tӱ sҳp xӃp theo mӝt trұt tӵ nhҩt ÿӏnh Ngoҥi quan ÿөc (không trong suӕt) Tính chӏu nhiӋWYjÿӝ bӅQFDRKѫQVRvӟi dҥng vô ÿӏnh hình Cҩu trúc kӃt tinh ÿѭӧc hình thành bҵQJKDLFѫFKӃ: dùng nhiӋt hoһc ÿӏQKKѭӟng bҵQJFiFKNpRFѫKӑc [1-2]

Dҥng bán kӃt tinh (semi-crystalline) Ngoҥi TXDQÿөc (không trong suӕt), cҩu trúc tinh thӇ có 50% kӃt tinh (crystalline) [1-2]

2.1.3 Tính chҩt cӫa PET

PET là mӝt polyester mҥch thҷng, có ÿӝ ÿӏnh Kѭӟng lӟQGRÿyFyNӃt cҩu chһt chӁ, khó bӏ thӫy phân, bӅQFѫKӑc cao, có khҧ QăQJFKӏu lӵc xé, chӏu mài mòn cao, WѭѫQJÿӕi cӭng rҩt ít giãn khi bӏ tác ÿӝng cӫa ngoҥi lӵc Khi cháy tҥo ngӑn lӱa màu vàng và tiӃp tөc cháy khi cách ly khӓi ngӑn lӱDĈӝ bӅn kéo cӫa PjQJ3(7WѭѫQJÿѭѫQJPjQJQK{Pvà gҩp ba lҫn màng polycarbonate và màng polyamide Ӣ nhiӋt ÿӝ WKѭӡng nó là polyme vô ÿӏnh KuQKFyÿӝ ÿӏQKKѭӟng cao, trong suӕWQKѭQJӣ nhiӋWÿӝ gҫn 80°C thì xuҩt hiӋn kӃt tinh mӡ ÿөc [2]

PET rҩt ít tan trong dung môi hӳXFѫYjhoàn toàn không thҩPQѭӟc, thҩm khí rҩt thҩp PET khá bӅn nhiӋt, cҩu trúc hóa hӑc cӫa mҥch PET vүQFKѭDEӏ biӃQÿәi ӣ

200°C, tuy nhiên ӣ nhiӋWÿӝ khoҧng 70°C có thӇ làm biӃn dҥng màng PET BӅn hóa hӑc (cҧ HF), H3PO4, CH3COOH, axit béo, không bӅn vӟi HCl, HNO3 và H2SO4

ÿұPÿһc (do tác dөng vӟi gӕc ester) [2]

2.1.4 Tәng hӧp PET

PET ÿѭӧc sҧn xuҩt thành sӧi, thәLÿ~FWKjQKYӓ FKDLQѭӟc uӕng, pSÿQOjPphim chөp ҧQKEăQJJKLkP và vô sӕ vұt dөng NKiF3(7ÿѭӧc tҥo ra bӣi sӵ trùng hӧp cӫa ethylene glycol và axit terephthalic Ethylene glycol là mӝt chҩt lӓng không PjXWKXÿѭӧc tӯ ethylene và axit terephthalic là mӝt chҩt rҳn tinh thӇ WKXÿѭӧc tӯ xylene VӅ mһt hóa hӑc, ethylene glycol là mӝWGLROUѭӧu có cҩu trúc phân tӱ có chӭa hai nhóm hydroxyl (-OH) và axit terephthalic là mӝt axit aromatic GLFDUER[\OLF.KLÿXQ nóng vӟi nhau ӣ nhiӋWÿӝ và áp suҩt cao có chҩt xúc tác hóa hӑc các nhóm hydroxyl và cacboxyl phҧn ӭng tҥo thành các nhóm ester (-COO-), FK~QJÿyQJYDLWUz liên kӃt hóa hӑc kӃt nӕi nhiӅXÿѫQYӏ PET vӟi nhau thành các chuӛi polymer dài Phҧn ӭng tәng hӧp PET QKѭVDX [3]

Hình 2.3 Phҧn ӭng tәng hӧp PET [3]

%DQÿҫu là phҧn ӭng ester hóa giӳa các phân tӱ hydroxyethylterephthalate và ethylene glycol (EG) ӣ 250-280°C và 2-3kPa 6DXÿyFiFROLJRPHU ÿѭӧc polymer hóa ӣ 270-280°C và 50-100kPa Ӣ giai ÿRҥn này, tҥo các polymer thích hӧp cho các ӭng dөng mà không cҫn khӕi Oѭӧng phân tӱ cao, tuy nhiên nӃu trӑQJOѭӧng phân tӱ FDRKѫQOjFҫn thiӃt, thì sӁ ÿѭӧc polyme hóa trҥng thái rҳn thӭ ba ӣ 200-240°C và 100 kPa Sau khi tәng hӧp các polymer có thӇ ÿѭӧc chӃ biӃn thành hình dҥng theo yêu cҫu WK{QJTXDÿQpS phun hoһc thәi [3]

2.1.5 Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET)

So vӟi PET nguyên sinh, tính chҩt cӫa PET tái chӃ thҩSKѫQYӅ khӕLOѭӧng phân tӱ WUXQJEuQKÿӝ nhӟt, nhiӋWÿӝ nóng chҧ\FNJQJQKѭÿӝ dãn dài 1KѭQJNK{QJvì thӃ mà PET tái chӃ thiӃu thӏ WUѭӡng tiêu thө PET sau khi tái chӃ ÿѭӧc ӭng dөng rӝQJ UmL WURQJ ÿӡi sӕQJ QKѭ Vӱ dөng thәi chai mӟi, thùng chӭa, sӧi thҧm, màng nhӵa, «[4]

&iFSKѭѫQJSKiSWiLFKӃ 3(7FKtQKOjSKѭѫQJSKiSFѫKӑFYjSKѭѫQJSKiShoá hӑc: VӟLSKѭѫQJSKiSFѫKӑFÿѫQWKXҫn là thu gom, rӱa sҥFKEăPQKӓ, sҩy NK{WiLJLDF{QJ7X\QKLrQQKѭӧFÿLӇm cӫDSKѭѫQJSKiSQj\OjKҥt nhӵa tái chӃ có chҩW Oѭӧng thҩS NK{QJ [iF ÿӏQK ÿѭӧc thành phҫQ Yj KjP Oѭӧng tҥp chҩt nên PET sau tái chӃ Fyÿӝ nhӟt rҩt thҩS'RÿyWiLFKӃ hoá hӑc ngày càng trӣ nên hiӋu quҧ ÿӇ xӱ lý PET thҧi [4]

&iFSKѭѫQJSKiSWiLFKӃ PET bҵQJSKѭѫQJSKiSKRiKӑc:

Thӫy phân (hydrolysis): Trong phҧn ӭng thuӹ phân nhӵa PET có thӇ dùng [~FWiFD[LWY{FѫKRһc kiӅm Sҧn phҭm cӫa phҧn ӭng là terephthalic acid (TPA) thô ÿѭӧc xӱ lý bҵng than hoҥWWtQKÿӇ loҥi bӓ tҥp chҩWYjVDXÿyWiLNӃt tinh bҵng dung P{LWKѭӡQJOjD[LWD[HWLF ÿӇ WKXÿѭӧF73$Fyÿӝ tinh khiӃWWѭѫQJÿѭѫQJYӟLÿӝ tinh khiӃt TPA có trên thӏ WUѭӡng VӟLSKѭѫQJSKiSnày, phҧn ӭng xҧy ra chұm, cҫn nhiӅXJLDLÿRҥQÿӇ làm sҥFK73$JLiWKjQKFDRFKRQrQSKѭѫQJSKiStWÿѭӧc sӱ dөng cho tái chӃ PET vӟi quy mô công nghiӋp [4]

Hình 2.4 PKѭѫQJWUuQKShҧn ӭng thӫy phân [4]

5ѭӧu phân (methanolysis): Tác nhân khӱ trùng hӧSOjUѭӧu methylic ӣ nhiӋt ÿӝ khoҧng 200°CGѭӟi áp suҩt cao Phҧn ӭQJUѭӧu phân rҩt có hiӋu quҧ ÿӇ tái chӃ nhӵa PET ӣ dҥng màng, dҥng sӧi và chai Tuy nhiên, quá trình phân tách sҧn phҭm cӫa phҧn ӭng cҫQFKLSKtFDRSKѭѫQJSKiSQj\tWNLQKWӃ [4]

+uQK3KѭѫQJWUuQKSKҧn ӭQJUѭӧu phân [4]

Glycol phân (glycolysis): Phҧn ӭQJJO\FROSKkQ3(7ÿѭӧc tiӃQKjQKGѭӟi áp suҩt cao, nhiӋW ÿӝ 180-220°C WURQJP{LWUѭӡQJNKtWUѫ12 ÿӇ tránh oxy hoá các polyol tҥo thành Sҧn phҭm cӫa phҧn ӭng là bis(2-hydroxyetyl) terephtalat (BHET) cùng vӟi oligome Tinh chӃ BHET bҵQJSKѭѫQJSKiSOӑFQyQJGѭӟi áp suҩt thҩp ÿӇ loҥi các tҥp chҩW6DXÿyOjPVҥch bҵng than hoҥWWtQKÿӇ khӱ màu và tҥp chҩt HiӋn QD\ÿk\OjSKѭѫQJSKiSÿDQJÿѭӧc sӱ dөng phә biӃn nhҩt [4]

+uQK3KѭѫQJWUuQKSKҧn ӭng glycol phân [4]

2.1.6 Ӭng dөng cӫa Polyethylene terephthalate tái chӃ (rPET)

9 7URQJOƭQKYӵFÿӡi sӕng

Trên thӵc tӃ, nhӵa tái chӃ có tính ӭng dөng cao, mӝt sӕ QѫLFyêWѭӣng chӃ biӃn nhӵa phӃ thҧi thành dҫu thô, tái chӃ thành thҧm, chӃ biӃn dҫu xanh tӯ nhӵa phӃ thҧi Các nguyên liӋu sӧi công nghiӋp làm tӯ nhӵa PET tái chӃ ÿѭӧFGQJÿӇ tҥo ra nhiӅu loҥi sҧn phҭPNKiFQKDXQKѭTXҫQiRJLj\NKăQWҳPFKăQ, «1Kӳng hoҥt ÿӝQJ Qj\ ÿm JyS SKҫn làm giҧm giá thành và giúp giҧi quyӃt vҩQ ÿӅ khan hiӃm nguyên liӋu sҧn xuҩt [4]

9 7URQJOƭQKYӵc vұt liӋu

Mӝt ӭng dөng quan trӑng cӫa PET tái chӃ WURQJOƭQKYӵc vұt liӋu là viӋc sӱ dөng các vұt liӋu polyme gia cӕ bҵng sӧi thӫ\WLQKÿmSKiWWULӇn nhanh chóng trong nhӳQJQăPTXD&iF hӧp chҩt cao phân tӱ ÿҫu tiên sӱ dөng sӧi thӫy tinh cҳt nhӓ dӵa trên polyeste không no và nhӵDHSR[\QKѭQJJҫQÿk\FiFYұt liӋu nhӵa nhiӋt dҿRÿmÿѭӧc ӭng dөng chҷng hҥQQKѭ3RO\HWK\OHQHWHUHSKWKDODWH (PET) Sӧi thӫy tinh là nhӳng vұt liӋu gia cӕ sӱ dөng nhiӅu nhҩt trong nhӵa nhiӋt dҿo vӟi nhiӅXÿһc tính mong muӕQQKѭFKLSKtWKҩp, cách nhiӋWYjÿӝ bӅn kéo cao, kháng hóa chҩt Do ÿyYұt liӋu tәng hӧp dӵa trên nhӵa nhiӋt dҿo và sӧi thӫy tinh là sӵ kӃt hӧp dӉ dàng 7X\QKLrQFiFÿһc tính kӷ QѭӟFѭDQѭӟc khác nhau giӳa các sӧi thӫy tinh và nhӵa dүQÿӃQÿӝ bám dính kém ҧQKKѭӣQJÿӃn tính chҩWFѫKӑc cӫa vұt liӋu tәng hӧp Vì vұy, viӋc sӱ dөng chҩt phө gia hoҥt tính nhҵm cҧi thiӋQÿӝ bám dính giӳa các sӧi và polyme [4]

9 7URQJOƭQKYӵc xây dӵng

PET tái chӃ ÿѭӧc ӭng dөng trong xây dӵng là vҩQÿӅ phә biӃn nhҩt hiӋn nay ViӋc ӭng dөng PET tái chӃ vào xây dӵng nhҵm nâng cao hiӋu suҩt cách nhiӋt, cҧi thiӋn tính chҩWFѫKӑc cӫa bê tông vì lӧi ích kinh tӃ YjP{LWUѭӡng Các vұt liӋu cách nhiӋWYjÿLӋn cho ngành công nghiӋp xây dӵng là mӝt trong nhӳng ӭng dөng khҧ thi cӫa PET tái chӃ Mӝt sӕ ӭng dөQJÿDQJÿѭӧc quan tâm hiӋQQD\QKѭ&ӕt vұt liӋu cho bê tông polyme, gҥch, nhӵDÿѭӡQJVѫQQKҵm tҥo sӵ thân thiӋn vӟLP{LWUѭӡng và tránh lãng phí tài nguyên [4]

9 Mӝt sӕ ӭng dөng khác cӫa PET tái chӃ

Phө tùng ôtô: Tҩm phӫ ghӃ, hӝS ÿӵng pin, cánh quҥt và các tҩm cӱa, thҧm lót NKRDQJKjQKOêÿѭӧc sҧn xuҩt bҵng chҩt liӋu rPET bӅQÿҽp, chӕng thҩPQѭӟc, dӉ

vӋ sinh Ngoài ra, rPET FzQÿѭӧc ӭng dөng trong ngành công nghiӋSÿLӋn tӱ (hӝp công tҳFÿLӋn, vӓ Gk\FiSÿLӋn, màn hình tivi, « KӋ thӕng lӑFWKRiWQѭӟc, « [4]

2.2 Polyvinyl Alcohol (PVA)

Polyvinyl AOFRKROÿѭӧc gӑi tҳt là PVA là mӝt loҥi hóa chҩt trong ngành công nghiӋp phә biӃQÿѭӧFGQJQKѭPӝWQKNJWѭѫQJWURQJQѭӟc và WKѭӡQJÿѭӧc gӑi là keo PVA cho các vұt liӋu xӕSQKѭJӛ, giҩ\ÿi [5]

9 Cҩu tҥo PVA

PVA NK{QJÿӝc hҥi nên khá an toàn khi tiӃp xúc trӵc tiӃp, bҧo quҧQYjOѭXWUӳ QѫLNK{UiRWKRiQJPiWWUiQKiQKQҳng mһt trӡLQѫLҭPѭӟt, nguӗn nhiӋt, xa tҫm tay trҿ em PVA có công thӭc phân tӱ:

Hunh 2.7 Cҩu trúc PVA [5]

Không giӕng hҫu hӃWFiFSRO\PHNKiF39$NK{QJÿѭӧc tәng hӧp trӵc tiӃp tӯ monomer Polyvinyl Alcohol vì hӧp chҩt này không tӗn tҥi mà chuyӇQVDQJÿӗng phân bӅQ KѫQ Oj DFHtaldehyde ThӵF UD Qy ÿѭӧc tәng hӧp tӯ quá trình thӫy phân Polyvinyl Acetate [5]

>200 bҳWÿҫu phân hӫy nhanh 11 ChӍ sӕ khúc xҥ (nD, 20°C) 1,55

13 Tính bҳt cháy Cháy vӟi tӕFÿӝ cӫa giҩy 14 ҦQKKѭӣng cӫa acid mҥnh Hòa tan hoһc phân hӫy 15 ҦQKKѭӣng cӫa base Chҧy mӅm hoһc hòa tan 16 ҦQKKѭӣng cӫa dung môi hӳXFѫ Không ҧQKKѭӣng hoһc rҩt ít

9 Tính chҩt hóa hӑc

PVA là mӝt polymer chӭa nhiӅu nhóm -2+GRÿy nó có tính chҩt cӫa mӝt UѭӧXÿDFKӭc Ngoài ra, PVA có khҧ QăQJSKҧn ӭng tҥo mҥch nhánh khi có mһt chҩt

chӕng gӕc tӵ GRQKѭSHUR[LGHpersulfate, « khi ӣ dҥng lӓng hay rҳn Các nhà sҧn xuҩWÿmӭng dөng tính chҩWQj\ÿӇ sҧn xuҩt sӧi PVA biӃn tính [5]

Chҩt kӃt dính: Là chҩt kӃt dính hiӋu quҧ FDRÿӕi vӟi nhiӅu vұt liӋu khác nhau WURQJÿyFyVӧi vҧi, hҥt xúc tác, nút chai, sҧn phҭm phӃ thҧi, PVA có thӇ WKXÿѭӧc kӃt quҧ tuyӋt vӡi nhӡ sӱ dөng 3-5% PVA rҳn [6]

Hӗ và phӫ giҩy: Cung cҩp loҥi nhӵDWDQWURQJQѭӟFOjPWăQJÿӝ bӅQÿӝ trong, chӏu dҫu mӥ, không thҩm khí và nhӡ ÿyQkQJFDRFKҩWOѭӧng in các sҧn phҭm giҩy Ngoài ra, giҩy chӏu dҫu mӥ có thӇ ÿѭӧc tҥo bҵng các hӗ bӅ mһt bҵng PVA và ít bӏ ҧQKKѭӣng bӣLÿӝ ҭm và bӏ oxi hóa vì PVA hút ҭm tWKѫQPӝt sӕ tác nhân làm trong YjNK{QJED\KѫL [7]

Màng PVA: Ӭng dөng trong sҧn xuҩt bao gói gӗm túi và ӕng giҩy chӭa dҫu, mӥVѫQYj KyD FKҩW Ĉһc biӋt, do mӭF ÿӝ bám dính thҩSÿӕi vӟi mӝt sӕ vұt liӋu nhӵDNKiFQrQPjQJ39$QJăQFKһn nҩm mӕc [7]

2.3 Xanthan gum (XG)

&iFKÿk\UҩWOkXFRQQJѭӡLÿmWuPKLӇXÿѭӧc rҵng các loài Xanthomonas có thӇ sҧn xuҩt ra nhӳng khӕi sӅn sӋt CuӕL QăP  ;anthan gum ÿm ÿѭӧc phát minh tҥi Northern Reaseach Center (NRRC), Peoria, Illinois Bà Allene Rosalind Jeanes và cӝng sӵ cӫa bà ӣ ViӋn Nông NghiӋp Hoa KǤ (United States Department RI$JULFXOWXUH ÿmWә chӭc cuӝc kiӇm tra các loài vi sinh vұt có khҧ QăQJVҧn xuҩt ra các loҥLJXPWDQWURQJQѭӟc Trong sӕ ÿy;anthan gum là mӝt polysaccharide tәng hӧp bҵQJSKѭѫQJSKiSVLQKKӑc mà có tiӅPQăQJӭng dөng rҩt lӟn so vӟi các loҥi JXPWDQWURQJQѭӟFÿѭӧc sҧn xuҩt bҵQJSKѭѫQJSKiSWӵ nhiên [8]

Ĉҫu nhӳQJQăP 1960, Xanthan gum trӣ thành sҧn phҭPWKѭѫQJPҥi bӣi công ty Kelco vӟLWrQWKѭѫQJPҥi là Kelzan (theo Whistler) vào năP1969, Xanthan gum ÿmÿѭӧc tә chӭc FDA (the American Food and Drug Administration) cho phép sӱ dөng làm phө gia thӵc phҭm sau nhӳng nghiên cӭu và thӱ nghiӋPWUrQÿӝng vұt 1yÿѭӧc phép sӱ dөng ӣ FiFQѭӟc: Hoa KǤ, Canada, Châu Âu (1982) [8]

Xanthan gum bao gӗm cөm 5 gӕF ÿѭӡQJ ÿѭӧc lһp lҥi, mӛi cөm gӗm 2 gӕc ÿѭӡng D-glucose, 2 gӕFÿѭӡng D-mannose, 1 gӕFÿѭӡng D-glucoronate và các gӕc acetate, pyruvate vӟi sӕ OѭӧQJWKD\ÿәi [8]

Mӛi cөPÿѫQYӏ cӫa mҥch chính trong chuӛi polysaccharide bao gӗm các gӕc ȕ-D-glucose, liên kӃt vӟi nhau bҵng liên kӃt ȕ-1,4 glycoside YӃu tӕ này giӕng vӟi cҩu trúc cӫa cellulose [8]

Mҥch nhánh gӗm 1 gӕc glucoronate nҵm ӣ giӳa liên kӃt vӟi 2 gӕc mannose Vӏ trí thӭ nhҩt cӫa gӕc D-glucoronate liên kӃt vӟi vӏ trí thӭ hai cӫa 1 gӕc D-mannose, còn vӏ trí thӭ WѭFӫa gӕc D-glucoronate liên kӃt vӟi vӏ trí thӭ nhҩt cӫa mӝt gӕc mannose khác [8]

Mҥch nhánh liên kӃt vӟi mҥch chính tҥi vӏ trí thӭ 3 trên gӕc cellulose cӫa mҥch chính và vӏ trí thӭ nhҩt trên gӕc mannose cӫa mҥch nhánh [8]

Khoҧng mӝt nӱa sӕ gӕc mannose ӣ cuӕi có nhóm acid pyruvic liên kӃt do nhóm ketal tҥo vòng tҥi vӏ trí 4-6 trên gӕc mannose Gӕc mannose còn lҥi liên kӃt vӟi mӝt acetyl tҥi vӏ trí thӭ ;DQWKDQJXPFNJQJFKӭa các ioQGѭѫQJKyDWUӏ mӝt QKѭOj1D.0ҥch nhánh và mҥch thҷng xoҳn chһt vӟi nhau tҥo thành hình dҥng bӅn chһt [8]

KhӕLOѭӧng phân tӱ có thӇ tӯ 0,9 triӋXÿӃn 1,6 triӋu Dalton

Hình 2.8 Cҩu trúc cӫa mӝWÿѫQYӏ Xanthan gum [8]

Xanthan gum là phân tӱ sinh hӑc xoҳQÿ{LQKѭQJNK{QJÿӕi xӭng nhau Mҥch nhánh và mҥch thҷng xoҳn chһt vӟi nhau tҥo thành hình dҥng bӅn chһt Các phân tӱ có thӇ co lҥi hình xoҳn ӕc kép hình thành cҩXWU~Fÿһc quánh, khi gһp mӝt sӕ ÿLӅu kiӋn sӁ bӏ duӛi mҥFKOjPWKD\ÿәi tính chҩt MҥFKFKtQKÿѭӧc mҥch bên bҧo vӋ nên làm cho Xanthan gum WѭѫQJÿӕi bӅn vӟi acid, kiӅm và enzyme [8]

Acid pyruvic là mӝt thành phҫn rҩt quan trӑQJGRQyWiFÿӝQJÿӃn khҧ QăQJKzDWDQWURQJQѭӟc cӫa polymer Thành phҫn acid pyruvic trong Xanthan gum khác nhau phө thuӝc vào chӫng Xanthomonas campestris (có nhӳng chӫng sҧn xuҩt ra KjPOѭӧng acid pyruvic rҩt cao, có nhӳng chӫng lҥi sҧn xuҩt ra vӟLKjPOѭӧng rҩt thҩS ÿLӅu kiӋQOrQPHQYjÿLӅu kiӋn thu hӗi sҧn phҭm [8]

9 Tҥo dung dӏFKFyÿӝ nhӟt cao

.KLKzDWDQWURQJQѭӟc, Xanthan gum bӏ hydrate hóa mӝt cách nhanh chóng, không bӏ ÿyQJFөc tҥo dung dӏFKFyÿӝ nhӟt cao Dung dӏch có nӗQJÿӝ khoҧng 1% Fy ÿӝ nhӟt xҩp xӍ 1.000F3 NKL ÿR ӣ 60 v/ph vӟi thiӃt bӏ ÿR ÿӝ nhӟt Brookfield model LVF ӣ 25°C [8]

ҦQKKѭӣng cӫa muӕi: Ĉӝ nhӟt không bӏ ҧQKKѭӣng khi thêm mӝWOѭӧng lӟn muӕLQKѭWURQJg/l dung dӏch NaCl chӍ OjPWăQJNK{QJÿiQJ NӇ ÿӝ nhӟt cӫa dung dӏch Xanthan gum [8]

9 Tính tѭѫQJKӧp cӫa Xanthan gum

Vӟi alcohol: Xanthan gum không hòa tan trӵc tiӃSÿѭӧFWURQJDOFRKROQKѭQJlҥi có khҧ QăQJWѭѫQJWKtFKYӟi nó Nhӳng sҧn phҭm có chӭa Xanthan gum trong công thӭc thành phҫQWKѭӡng chiӃPÿӃn 60% dung P{LDOFRKROQKѭHWKDQRO7DFythӇ sӱ dөng tính chҩWQj\ÿӇ OjPFKRFRFNWDLOUѭӧu có mùi chocolate trӣ QrQÿһc KѫQ [8]

Vӟi các loҥi enzyme: Hҫu hӃt các dung dӏFKNHRÿӅu bӏ thoái hóa ӣ mӝt giӟi hҥQ QjR ÿy Eӟi các enzyme có mһt trong thӵc phҭP QKѭ FHOOXODVH pectinase, amylase, protease Tuy nhiên, Xanthan gum không bӏ thoái hóa bӣi chúng Khҧ QăQJNKiQJOҥLWiFÿӝng cӫa enzyme là do sӵ sҳp xӃp các nhánh chính và nhánh phө, sӵ sҳp xӃp này chӕng lҥLWiFÿӝng cӫa enzyme lên liên kӃt 1,4 trong nhánh chính Nhӡ ÿyPjQJăQFҧQÿѭӧc sӵ QJѭQJWUQJhӧp do enzyme, acid và kiӅm Ӭng dөng thӵc tӃ, khҧ QăQJ [DQWKDQ gum chӕng lҥL WiF ÿӝng cӫD HQ]\PH ÿm ÿѭӧc sӱ dөng trong mӝt sӕ sҧn phҭm thӵc phҭPQKѭEiQKPӭt táo, thӵc phҭm có chӭa tinh bӝt, gia vӏ trӝn, « [8]

9 Gel thuұn nghӏch vӅ nhiӋWÿӝ

Gel tҥo thành khi làm nguӝi các hӛn hӧp Xanthan gum ӣ trҥng thái keo có thӇ thӵc hiӋn sӵ chuyӇQÿәi cҩu hình xoҳn ӕFÿ{LWKjQKFKXӛLÿѫQEҵng cách tôi luyӋn ӣ nhiӋWÿӝ 40-80°C Ӣ cҩu hình chuӛLÿѫQPҥQJOѭӟi liên kӃt yӃXÿLKuQKWKjQKQrQtrҥng thái giҧ dҿo (pseudoplastic) làm giҧPÿӝ nhӟt cӫa dung dӏch Xanthan gum có khҧ QăQJNӃt hӧSÿѭӧc vӟi nhiӅu chҩt tҥo gel [8]

9 Khҧ Qăng hydrate hóa

Sӵ hiӋn diӋn cӫa nhӳng chuӛLWtFKÿLӋn âm trong phân tӱ Xanthan gum làm WăQJ NKҧ QăQJ K\GUDWH KyD Yj Wҥo nên dung dӏch Xanthan gum WURQJ Qѭӟc lҥnh Xanthan gum là mӝt chҩWKiRQѭӟFWDQÿѭӧFWURQJQѭӟFQyQJYjQѭӟc lҥQKĈLӅu kiӋn lҥQK ÿ{QJUm ÿ{QJ Nhӡ khҧ QăQJ OLrQ NӃt vӟL Qѭӟc nên dung dӏch Xanthan gum rҩt bӅn khi lҥQKÿ{QJFNJQJQKѭUmÿ{QJ [8]

2.4 Tro bay (Fly ash) và phө gia chӕng cháy 2.4.1 Tro bay (FA)

Trong các nhà máy nhiӋWÿLӋQVDXTXiWUuQKÿӕt cháy nhiên liӋXWKDQÿiphҫn phӃ thҧi rҳn tӗn tҥLGѭӟi hai dҥng: Phҫn xӍ WKXÿѭӧc tӯ ÿi\OzYjSKҫn tro gӗm các hҥt rҩt mӏn bay theo các khí ӕQJNKyLÿѭӧc thu hӗi bҵng các hӋ thӕng thu gom cӫa các nhà máy nhiӋWÿLӋn [9-10]

7UѭӟFÿk\ӣ FKkXÆXFNJQJQKѭӣ 9ѭѫQJTXӕc Anh phҫQWURQj\WKѭӡng ÿѭӧc cho là tro cӫa nhiên liӋXÿӕWÿmÿѭӧc nghiӅn mӏn1KѭQJӣ Mӻ, loҥLWURQj\ÿѭӧc gӑi là tro bay bӣi vì nó thoát ra cùng vӟi khí ӕQJNKyLYj³ED\´YjRWURQJNK{QJNKtVà thuұt ngӳ WURED\IO\DVK